Power and particle balance studies on the Advanced Toroidal Facility (ATF) torsatron are carried out using a rail limiter system. Both top and bottom limiters are made of graphite tile arrays, and these tiles are instrumented with thermocouples and Langmuir probes for calorimetric and particle flux measurements. Initial experimental results indicate that the limiter power loss accounts for about 12% of the total and the radiation loss for about 30% of the total; the rest of the plasma heating power appears to be going to the vessel wall. The particle flux to the limiters is also about 18%. The fractions of power and particle flux to the limiters are relatively lower than in Tokamaks because of the low edge safety factor, q approximately 1 rather than q approximately 3 as in a typical Tokamak, at the natural boundary of the ATF plasma (which results from the magnetic stellarator configuration of this currentless device). Therefore, for limiters of the same size, these fractions are about a factor of q lower in ATF than in a comparable Tokamak device.
Advanced Toroidal Facility(ATF)トルサトロンにおける電力および粒子バランスの研究を、レールリミッターシステムを用いて実施した。上部および下部の両リミッターは黒鉛タイルアレイで構成され、これらのタイルには熱量測定および粒子束測定用の熱電対とラングミュアプローブが取り付けられている。初期の実験結果によれば、リミッターへの電力損失は全損失の約12%、放射損失は約30%を占め、残りのプラズマ加熱電力は真空容器壁へ向かっていると考えられる。リミッターへの粒子束も約18%である。リミッターへの電力および粒子束の割合は、トカマクと比較して相対的に低い。これは、ATFプラズマの自然境界(この無電流装置の磁気ステラレーター配位に起因する)における安全係数qが、典型的なトカマクのq≒3ではなくq≒1であるためである。したがって、同じサイズのリミッターの場合、ATFにおけるこれらの割合は、同等のトカマク装置と比較して約q倍低くなる。